Производственно-отопительная котельная установка с паровым котлом … и водяным экономайзером

     Принимаем для установки над топкой один взрывной предохранительный клапан круглым сечением(1,413 м²).  Также устанавливаем два клапана того же размера на втором газоходе котла, два в верхней части экономайзера, … на боровах от каждого котла к дымовой трубе.

     Принимаем конструкцию предохранительных  взрывных клапанов из асбестовой мембраны толщиной 5 мм с крестообразными  шлицами глубиной 2 мм (свободно лежащую асбоглиняную плиту). Со стороны газохода под мембраной ставим сетку из металлической проволоки диаметром 1 мм и размерами ячеек 50×50 мм. Эта сетка придает клапану механическую прочность при возможном прикосновении к асбесту снаружи. Прочность заделки клапана в кладке обеспечивается упорными лапами из уголков, привариваемых к коробу. Асбестовые пластины, свободно лежащие над проёмом пластины, опираются на выступающие элементы КА или кирпичную кладку. По периметру пластина уплотняется мятой огнеупорной глиной.

     На  горизонтальных и вертикальных стенках газоходов устанавливаем предохранительные взрывные клапаны откидного типа. Они представляют собой пластину, соединенную с рамой при помощи нижних петель, на которых она откидывается при взрыве. Крышка изготовлена в виде плиты из смеси огнеупорной глины с асбестом, армированной металлической сеткой.

     При размещении клапана так, что при  его срабатывании могут быть травмированы люди, предусматриваем защитный козырёк  и отвод.

     Кроме того, согласно Правилам Ростехнадзора в котельных, работающих на пылевидном и газовом топливе, площадь остеклённых проемов стен, световых и вентиляционных фонарей должна составлять не менее 30% поверхности одной из наибольших наружных стен. Эти остеклённые проёмы, а также открывающиеся наружу двери могут рассматриваться как предохранительные взрывные клапаны. В конструкции покрытия здания котельной установки должна быть предусмотрена легко сбрасываемая кровля. Для того чтобы остекленный проём мог срабатывать как предохранительный клапан, его рама, закреплённая на боковых петлях должна легко открываться наружу.

 

13 Проверка баланса теплоты КА

     По  окончании поверочного теплового  расчета котла и конструктивного  расчета хвостовых поверхностей  нагрева определяется величина невязки  теплового баланса, которая не должна превышать 0,5%.

     Абсолютная  невязка определяется по формуле:

 

     Примечание: Количество теплоты, воспринятое воздухоподогревателем, не учитывается  исходя из особенностей его работы: воздухоподогреватель увеличивает энтальпию газов в топочной камере и за счет этого, увеличивает тепловосприятие поверхностей нагрева котла. Вклад воздухоподогревателя в тепловой баланс учтен тепловосприятием поверхностей нагрева котла. 

     

кДж/м³ 

     Относительная невязка:

     

- расчет верен.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

     Проведение  поверочного расчёта котлоагрегата необходимо при проектировании и реконструкции теплогенерирующих установок. Результаты расчёта являются базой для последующего подбора оборудования, определения теплотехнических, экономических и экологических показателей работы теплогенерирующей установки.

     В заключении необходимо привести основные результаты теплового расчета котла:

     - расчетный расход топлива при номинальной мощности, кг/ч, кг/с;

     - КПД "брутто" котла, %;

     - значения тепловых потерь котла q₂ ... q₆ , %;

     - значения температур газов и воды (пара) до и после отдельных поверхностей нагрева, °С.

     Теплогенерирующие установки являются дорогостоящим сооружением, требующим привлечения больших капитальных и эксплуатационных затрат. Кроме того, в выбросах котлов содержатся токсичные вещества, которые определяют низкое качество атмосферного воздуха в городах России.

     При сжигании углеводородного топлива  образуются следующие виды токсичных  веществ: оксид углерода СО (4-й класс опасности), диоксид серы SО₂ (3-й класс опасности), диоксид азота NO₂ (2-й класс опасности), полициклические углеводороды (главным образом бенз(а)пирен С₂₀Н₁₂ (1-й класс опасности)), а также взвешенные вещества (зола, сажа и коксовые остатки), токсичность которых зависит от содержащихся в них примесей.

     Достаточно  подсчитать экономию средств за год  при повышении коэффициента полезного действия котла на 0,1...1 %, чтобы убедиться в важной роли профессионального подхода к решению вопросов проектирования и эксплуатации теплогенерирующих установок. 

     Котельная с 5 котлами  марки ДКВр-6,5-13 в год потребляет топлива: 

     

млн. м³ п.г./год.

где 5500 – число часов использования установленной мощности для паровой котельной установки, ч/год.

     Затраты на закупку топлива (природного газа) ориентировочно составят:

     

 тыс. руб. в год

где 1,6 – ориентировочная стоимость топлива (средне рыночные цены) за 2008 г. Для других видов топлива:

 

     Если  КПД брутто котлоагрегата повысится  всего на 1%, тогда:

     1. изменится расход топлива на  один КА:

     

     

млн. м³ п.г./год.

     2. затраты на закупку топлива в таком случае составят:

     

 тыс. руб. в год

     3. экономия средств:  тыс. руб. в год.

     Пропорционально должна снизиться и нагрузка на окружающую среду. Чем меньше будет сжигаться  топлива, тем меньше поступит токсичных веществ в атмосферу, что в конечном итоге позволит снизить плату за выбросы вредных веществ.

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СНиП 23 – 01 – 99 (2003) Строительная климатология
2. СНиП II-35-76* Котельные установки. Изменение № 1 от 11.09.97 г.
3. СНиП 41-02-2003 Тепловые сети
4. ГОСТ 21204-97 Горелки газовые промышленные. Общие технические требования
5. СТП ННГАСУ 1-1-98; СТП ННГАСУ 1-2-98; СТП ННГАСУ 1-3-98; СТП ННГАСУ 1-4-9; СТП ННГАСУ 1-5-98; СТП ННГАСУ 1-6-98; СТП ННГАСУ 1-7-98
6. Бузников, Е. Ф. Производственные и отопительные котельные / Е. Ф. Бузников, К. Ф. Роддатис, Э. Я. Берзиньш. – Изд. 2-е, перераб. и доп. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 248 с. : ил.
7. Гусев, Ю. Л. Основы проектирования котельных установок : Учебное пособие / Ю. Л. Гусев – Изд. 2-е, перераб. и доп. – Л. : Стройиздат, 1973. – 248 с. : ил.
8. Делягин, Г. М. Теплогенерирующие установки : Учеб для вузов / Г. М. Делягин, В. И. Лебедев, Б. А. Пермяков. – М. : Стройиздат, 1986. – 559 с. : ил.
9. Лебедев, В. И. Расчёт и проектирование теплогенерирующих установок систем теплоснабжения : Учеб. пособие для вузов / В. И. Лебедев, Б. А. Пермяков, П. А. Хаванов. – М. : Стройиздат, 1992. – 360 с. : ил.
10. Либерман, Н. Б. Справочник по проектированию котельных установок систем центрального теплоснабжения / Н. Б. Либерман, М. Т. Нянковская. – М. : Энергия, 1979. – 224 с. : ил. – (Общие вопросы проектирования и основное оборудование)
11. Роддатис, К. Ф. Справочник по котельным установкам малой производительности / К. Ф. Роддатис, А. Н. Полтарецкий ; под ред. К.Ф. Роддатиса – М. : Энергоатомиздат, 1989. – 488 с. : ил.
12. Тепловой расчёт котельных агрегатов : Нормативный метод / под ред. Н. В. Кузнецова, В. В. Митора, И. Е. Дубовского, Э. С. Карасиной – Изд. 2-е, перераб. – М. : Энергия, 1973. – 296 с. : ил.
13. Эстеркин, Р. И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование : Учеб. пособие для техникумов / Р. И. Эстеркин. – Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989. – 280 с. : ил.

 

     Дополнительная литература:

14. Бузников, Е. Ф. Перевод котлов ДКВ и ДКВР на газообразное топливо / Е. Ф. Бузников, К. Ф. Роддатис, В. А. Спейшер. ; под ред. Л. Н. Хитрина – М. ; Л. : Энергия, 1964. – 192 с. : ил.
15. Климов, Г. М. Эффективность работы котельной  установки центральной системы теплоснабжения промышленного предприятия. – Н.Новгород: ННГАСУ, 2004.
16. Климов, Г. М. Паровые котлы: устройство и основные характеристики - – Н.Новгород: ННГАСУ, 2004.
17. Роддатис, К. Ф. Котельные установки : Учеб. пособие для студентов неэнергетических специальностей вузов / К.Ф. Роддатис – М. : Энергия, 1977. – 432 с. : ил.
18. Щёголев, М.М. Топливо, топки и котельные установки / М.М. Щёголев – Изд. 4-е, перераб. – М. : Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1953. – 545 с. : ил.